- •Расчет погрешностей при определении объема тела правильной формы
- •Теоретическое введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование неупругого удара с помощью баллистического маятника
- •Теоретическое введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Изучение колебательных движений
- •Теоретическое введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение момента инерции твердого тела
- •Теоретическое введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента вязкости воздуха, средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул
- •Теоретическое введение
- •Порядок выполнения работы
- •Определение отношения теплоемкостей воздуха методом адиабатического сжатия и расширения
- •Теоретическое введение
- •Описание метода измерения и прибора
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение поверхностного натяжения жидкости методом кантора – ребиндера Теоретическое введение
- •Описание прибора
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
Порядок выполнения работы
1. Измерить высоту h цилиндра штангенциркулем не менее 5 раз в разных местах; столько же раз измерить диаметр D цилиндра микрометром в разных местах. Результаты измерений занести в таблицу.
2. Вычислить среднее значение высоты и диаметра по формуле:
,
,
где n - число измерений.
3. Найти абсолютную погрешность каждого измерения, и занести в таблицу:
hi= |hi- hср|,Di= |Di- Dcр|.
Таблица измерений
№ п/п |
h (мм) |
h (мм) |
D (мм) |
D (мм) |
V (мм3) |
1. 2. 3. 4. 5. |
|
|
|
|
|
Сумма |
|
|
|
|
|
Сред. знач. |
|
|
|
|
|
4. Максимально возможные погрешности при n числе измерений D и h соответственно равны:
,.
5. Подсчитать объем тела по средним значениям hcри Dcр
Vср= (Dср2/4 )hср.
6. Найти абсолютную и относительную погрешности косвенного измерения объема по формуле:
Vмах= Vср(hмах/hср+ 2(Dмах/Dср),
v= (Vмах/Vср). 100 %.
7. Окончательный результат запишите в виде:
V = Vср±Vмах[мм3],v[%];
h = hср±hмах[мм],h[%];
D = Dср±Dмах[мм],D[%].
Контрольные вопросы
1. Что такое относительная и абсолютная погрешность?
2. Что такое приборная погрешность?
3. Что такое прямое и косвенное измерение?
4. Уметь пользоваться микрометром и штангенциркулем.
5. Классификация ошибок измерений физических величин.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Исследование неупругого удара с помощью баллистического маятника
Цель работы:1) пользуясь законами сохранения энергии и импульса определить скорость пули и работу деформации.
Оборудование:баллистический маятник, пружинный пистолет, пуля, шкала отсчета, линейка, секундомер.
Теоретическое введение
Баллистический маятник представляет собой цилиндр, заполненный пластилином, и подвешенный на четырех длинных нитях к потолку(Рисунок 1). Под цилиндром помещается шкала отсчета. Пружинный пистолет закрепляется специальным зажимом.
1. После выстрела пуля массой m и со скоростью υ застревает в пластилине и продолжает движение с цилиндром со скоростью u. На основании закона сохранения импульса имеем:
mυ= (m+M)u, (1)
где υ - скорость пули до удара, L
u - скорость пули с цилиндром
после удара, M - масса цилиндра. Н
При отклонении маятника в край-
нее положение, его кинетическая S
энергия переходит в потенциальную. Рисунок 1
(m+M)u2/2 = (m+M)gH, (2)
отсюда
u2= 2gH. (3)
Из рисунка 1 (при L H и малом угле α ) можно найти
H=S2/ 2L, (4)
где S– горизонтальное перемещение цилиндра вдоль шкалы,
. (5)
Решая совместно (1), (3), 4) и (5) найдем скорость пули:
. (6)
Относительная погрешность определения скорости рассчитывается по формуле
(7)
Абсолютную погрешность определим:
. (8)
Считая удар пули о пластилин в цилиндре центральным неупругим ударом, а систему неизолированной, можно записать на основании закона сохранения энергии
mυ2/2 = (m+M)u2/2 +A, (9)
где A - энергия, затрачиваемая на деформацию тела, т.е. работа деформации. Решая совместно (1) и (8) найдем работу деформации
, (10)
где υ - скорость пули, определяемая по формуле (6).
Абсолютную погрешность для работы деформации можно рассчитать по формуле
. (11)